《电路出故障了》教学设计
【教材分析】
本节课是学生运用电路概念分析问题、解决问题的实践课。教材在聚焦部分先帮助学生复习旧知，明确电路的概念，这是接下来分析电路故障的基础。在探索部分，通过引导学生回顾前面实践课中出现故障电路的案例——有时灯泡不亮的情况，让学生发现问题“电路出故障了”，进而激发学生继续探索“什么地方可能出现了故障呢？”引发学生主动分析问题，主动探究问题产生的根源，整理可能造成小灯泡不亮的各种原因，是哪个元件出了问题，可能出了什么问题导致电路中断。紧接着，学生也很想知道自己的分析推测是否正确，怎样验证呢？他们在这个过程必定也有自己解决问题的想法，教科书通过班级记录表这一工具让学生的想法可视化，希望学生整理后将原因进行分类，理清验证思路，有序解决问题。再呈现让学生组装电路检测器、用电路检测器检测故障电路的步骤，实操检测并记录。最后，研讨环节通过交流检测情况，反思解决问题过程中遇到的困难，如何解决困难，体会有序解决问题的重要性，为后续的课程学习奠定基础。同样，教科书继续强调用电安全，其重要性需要不断被反复提醒。
【学情分析】
前三节课的学习中，学生已经初步建立了电路的概念。同时，四年级的学生已经具备一定的自主探究能力，可以制定并实施简单的实验设计。因此，让他们来讨论小灯泡不亮的情况，寻求解决方法，经历发现问题、分析问题和解决问题的一系列实践活动，让他们由机械被动地操作步骤变为积极主动地探究，有利于发展学生解决问题的能力。
【教学目标】
科学概念目标
1. 利用电来点亮小灯泡需要一个闭合的电路。
2. 电路出故障了，电流就会中断。
科学探究目标：
1. 制作一个电路检测器。
2. 应用电路检测器检测并排除电路中的故障。
科学态度目标
培养尊重他人意见、敢于提出不同见解、乐于合作与交流的精神。
科学、技术、社会与环境目标
1.了解电路检测器作为科学的检测工具，可以帮助我们更好地解决问题。
2.了解基本的安全用电知识。
【教学重难点】
重点：鼓励学生大胆猜测电路出故障的原因，并利用“电路检测器”检查故障。
难点：应用电路检测器检测并排除电路中的故障，学会有序解决问题。
【教学准备】
为每组学生准备：每组一个简易故障电路（电池盒、坏的小灯座、坏的小灯泡<平时注意积累>、坏的导线<自制>、坏的开关、废电池<平时注意积累>，每组1-3个故障）、一套做电路检测器的材料（电池盒、小灯座、灯泡、电池各1个，导线3根），探究记录单
教师准备：板贴
【教学流程图】
【教学过程】
1.回顾聚焦
（1）回顾旧知
教师导语：上节课我们利用电池盒、开关、灯座、小灯泡、电池和导线连接成了一个简易电路，为什么闭合开关，小灯泡会亮起来？
（预设：电流从正极出发，流经小灯泡，回到负极，形成一个闭合的回路，小灯泡就亮起来了。）
学生活动：再次利用手上的材料组装一个电路（有故障的电路材料）
（2）聚焦问题——电路出故障了
教师活动：为什么组装的电路中小灯泡没亮呢？
（预设：小灯泡坏了、电池没电了……）
揭示课题：电路中某个元件坏了，导致电流中断，电路出故障了。
（板书课题:电路出故障了）
设计意图：回顾上节课电路的概念，为这节课的检测奠定知识基础。让学生连接一个故障电路，发现“连接方式正确但是小灯泡不亮”，从而引发学生认知矛盾，产生主动探究问题的动力。
2.实践探索
活动一：分析问题——电路哪里出故障了
教师提问：小灯泡不亮，你认为电路故障的原因有哪些？你将采用什么方法排除故障？
学生活动：先独立思考再小组交流讨论，分析电路可能存在的故障，分点列出并填写记录单。
师生小结：根据学生的分析结果，对可能存在的电路故障原因按“某个元件本身的问题”和“连接问题”分为两类。
教师追问：面对这些故障，你将采用什么方法排除故障呢？
（预设：①更换一个小灯泡试试，看小灯泡能否亮，如果不亮再试试更换其他的；②如果是连接的问题，检查下电路中各个元件连接是否完好……）
设计意图：在强烈的探究欲望的激发下，学生更想表达自己的想法。这里积极鼓励学生开展头脑风暴，将可能存在的电路故障原因写出来，并思考排除故障的方法，为接下来的检测活动铺垫。
活动二：解决问题——排除电路故障
（1）根据学生的讨论结果，小结排除故障的方法：
①检查法：检查电路中的连接是否完好。比如电池盒两端的导线是否夹紧，电池是否放好了，小灯泡是否拧紧等。
②替换法：用另外的小灯泡、电池、导线等来替换电路中的材料，看看小灯泡是否能亮。
（2）教师介绍“检测法”：利用电路检测器检测电路故障
教师引导：我们利用上节课简易电路的装置，取下小灯泡一端的导线，再添加一根导线，电路检测器就做好了。我们应该如何使用它来检测电路故障呢？
第一步：检测故障电路前切断电源。
第二步：自检，电路检测器的两个检测头相互接触，确保检测器是正常的。
第三步：用检测头连接需检测的电路元件，观察灯泡是否发光。重复检测3次。
（3）教师提示：同学们根据实际操作，选择合适的方法找出电路故障。
学生实践：学生观看微课后开展电路检测，及时记录，排除故障。
设计意图：“检查法”和“替换法”都是学生比较容易想到的方法，只需要教师帮其总结提炼即可。重点介绍检测法，如何操作的步骤通过微课演示省时省力，效果好。同时，教师适当引导：为什么电路检测器要先自检？为了保证实验准确性，实验应该怎样做？检测结果出现什么现象可以推测被检测电路元件有故障或无故障？对于学生选择什么方法检测故障，建议不要过多干涉，让学生选择和实践，在实践中体悟有序检测的重要性。
3.交流研讨
（1）小组汇报：电路中的哪一部分出了故障，你是怎么知道的？又是怎么排除的？
（2）展示验证：将检测出的故障元件进行替换，重新连接电路，使小灯泡重新亮起来。
设计意图：通过小组汇报的方式，基于探究过程中收集的证据，验证自己实验前的猜测。同时，替换故障元件，使小灯泡亮起来，不仅证实他们的猜想，更是对学生劳动成果的肯定。
4.总结与用电安全教育
（1）这节课我们是如何一步一步找出电路故障，解决问题的？你从中收获了什么？
（结合板书进行总结）
（2）用电安全提示：电路检测器只能在实验室中检测简单电路，绝不能检测220V的家庭电路！
设计意图：反思是学习过程中一种重要的能力。学生从发现问题到解决问题的过程中，经历思维分析、动手实践和有序解决问题的过程，为他们以后如何解决问题提供了样例。
【板书设计（生成）】
【板书说明】
分析电路故障的原因时，老师根据学生想法及时生成并分类。其他固定内容可以事先制作板贴，节约书写时间。故障电路和电路检测器可以上网购买带磁铁的电池盒、小灯座、开关等板贴元件，方便在黑板上示范。
【学生记录单设计】(共11张PPT)
4.电路出故障了
教科版 四年级下册《电路》单元
回顾聚焦
电流从正极出发，流经小灯泡，回到负极，形成一个闭合的回路，小灯泡就亮起来了。
自行组装的电路，小灯泡怎么不亮呢？
回顾聚焦
电流中断
电路出故障了
发现问题——电路出故障了
小灯泡不亮，你认为电路故障的原因有哪些？怎么排除这个故障？
探索
分析问题——电路哪里出故障了
推测可能出现的故障 小灯泡坏了
需检测的元件 小灯泡
你将采用什么方法排除故障
（1）小灯泡坏了
（2）电池没电了
（3）导线断了
（4）开关没连接好
（5）灯座没连接好
（6）电池盒没连接好
（7）……
小灯泡不亮的故障原因分类：
某个元件出现了问题
连接问题
探索
你有什么好办法排除这些故障呢？
探索
解决问题——排除电路故障
检查法：检查电路中的连接是否完好
替换法：用另外的灯泡、电池、导线等来替换电路中的材料，看看小灯泡是否能亮。
检测法：用电路检测器检测电路中的故障。
制作一个电路检测器：
电池、小灯泡、导线
检测头
探索
探索
第一步：
检测故障电路前切断电源。
检测步骤
第二步：
自检，电路检测器的两个检测头相互接触，确保检测器是正常的。
第三步：
用检测头连接需检测的电路元件，观察灯泡是否发光。重复检测3次。
小灯泡发光，被检测元件无故障；
小灯泡不亮，被检测元件出故障。
交流研讨
电路中的哪一部分出了故障，
你是怎么知道的？又是怎么排除的？
用电安全警告
电路检测器绝不能检测220V的家庭电路！
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THANKS
